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申请/专利权人：华南理工大学

摘要：本发明公开了一种柔性变刚度驱动器。所述驱动器包含输入模块、输出模块、变刚度模块；输入模块用于与外部驱动力连接；输出模块与负载连接，输出力矩；变刚度模块将输出模块与输出模块柔性的连接在一起，允许两个模块之间发生一定的同轴相对转动，一定程度上保证安全性，通过变刚度电机驱动有阿基米德螺旋线槽的齿轮调节刚度以实现不同工作条件下所需要的刚度或补偿动力学特性。本发明可以提高驱动系统的安全性以及动力学特性，实现一些具有较高加速度的运动。

主权项：1.一种变刚度柔性驱动器，其特征在于，包括输入模块、输出模块和变刚度模块；所述输入模块用于与外部驱动力连接，以将外部驱动力矩传输至驱动器；所述输出模块用于与负载连接，将经过变刚度机构的驱动力矩输出；所述变刚度模块包括阿基米德螺旋变位模块和变结构弹簧片模块，所述阿基米德螺旋变位模块与输入模块相连，将外部驱动的旋转运动转化为变结构弹簧片模块中主动轴的向心直线运动，所述变结构弹簧片模块与输出模块相连，为驱动器产生柔性，通过阿基米德螺旋变位机构带动其中主动部分进行结构变换来实现刚度变换，通过弹簧片的弯曲变形实现柔顺性；所述输入模块包括输入驱动盘（8）和主轴（22），所述输入驱动盘（8）与主轴（22）连接，所述主轴（22）的一端与输入端主轴盖（9）连接，且输入端主轴盖（9）用于与输入元件（1）进行连接；所述输出模块包括输出驱动盘（5）、输出驱动盘内缘轴承（18）、输出和输出端盖（6），所述输出驱动盘（5）通过输出驱动盘内缘轴承（18）与主轴（22）连接进行轴向固定，且所述输出驱动盘（5）用于与外部输出（2）连接，所述输出端盖（6）与主轴（22）的另一端连接；所述阿基米德螺旋变位模块包括变刚度电机（3）、主动小齿轮（11）、阿基米德螺旋槽齿轮（20）和齿轮轴承（14），主动小齿轮（11）与所述变刚度电机（3）的输出端连接，阿基米德螺旋槽齿轮（20）与主动小齿轮（11）啮合连接，且阿基米德螺旋槽齿轮（20）通过齿轮轴承（14）与主轴（22）连接进行径向固定，阿基米德螺旋槽齿轮（20）上设置有多个弧形槽，所述变结构弹簧片模块包括多个主动轴（17），且多个主动轴（17）相应位于多个弧形槽内，以通过阿基米德螺旋槽齿轮（20）将齿轮的旋转运动转化为所述变结构弹簧片模块中主动轴（17）的直线运动；所述变结构弹簧片模块还包括多个弹簧片（15）和多个被动轴（16）；主动轴（17）的一端与输入驱动盘（8）连接，输入驱动盘（8）能够带动主动轴（17）进行旋转运动，传递力矩，且主动轴（17）能够沿着输入驱动盘（8）做径向运动，被动轴（16）与输出驱动盘（5）连接且被动轴（16）能够沿着输出驱动盘（5）做径向运动，主动轴（17）和被动轴（16）之间通过弹簧片（15）两两连接；主动轴（17）和被动轴（16）的数量均为3个，主动轴（17）和被动轴（16）之间通过弹簧片（15）两两连接组成变结构六边形，通过阿基米德螺旋槽齿轮（20）带动主动轴（17）进行向心直线运动使结构在凹六边形和凸六边形之间变化以实现刚度变换，同时也带动被动轴（16）进行向心直线运动。

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